文/陳 航(芯片工程師) 圖/馬 峰

在你的生活中,不可缺少的一件東西是什么?是隨時不離手的電話手表,是能快速獲取資訊的智能手機,還是功能強大的平板電腦呢?相信“可可豆”們都有自己的答案。你知道嗎,要讓它們真正運作起來,都離不開一個重要的東西——芯片!
芯片可謂是“無處不在”,我們隨身攜帶的公交卡,汽車上的導航、倒車雷達,家中的空調、冰箱、洗衣機,還有太空中的各種衛星上,都有它的身影。本期,就讓我們一起走進芯片的世界吧!
芯片的“祖先”,可以追溯到20 世紀中葉誕生的世界上第一臺計算機。這個龐大的計算機只有計算功能,由超過18000個和50萬根導線組成復雜的電路,重達30 噸,但計算能力還不如現在的便攜式計算器的十分之一。


早期的集成電路板
電子設備復雜的電路組成了一個“數字”的世界。這個世界用“0”和“1”兩個數字作為語言,將它們排列組合之后就能表達各種信息。當復雜的外部信息變成數字世界的語言,電子設備就能處理得更加方便、快速和可靠。
那么,數字世界的“交流方式”是什么樣的呢?這就要靠電子管或晶體管這類元件了。它們像一個個“微型開關”,開啟是“1”,關閉是“0”。無數的“微型開關”按照特定的順序排列,就能進行復雜的計算,對文字、圖像、聲音的處理也不在話下。
從集成電路板的制造工藝取得突破開始,芯片的發展速度變得越來越快,一張小小的芯片能夠容納越來越多的晶體管——從20 世紀60年代的不到100 個,到現在的數以億計。人類進入了一個新的時代,數不清的電子設備因為芯片的發展而誕生。不管是電腦、手機,還是智能家居、機器人,芯片就是它們的核心,憑著強大的運算能力幫助它們實現各種豐富的功能。

芯片家族亮相
內存:我和閃存兩個“存儲器兄弟”各有分工。我主要負責臨時存儲數據,用完就把它們扔掉,就像流水線一樣。不過,在這條流水線上能夠臨時存儲多少數據,決定了電子設備能夠同時運行多少程序,這也是決定電子設備性能的一大指標。



